第一节 甲醇汽油基本常识
甲醇别名木醇或木酒精，为无色透明的液体，高挥发性，易燃。甲醇可以从天然气、石油、煤、木材及其它生物体来制取。当前最重要的原料是天然气，约占世界总生产能力的80％。甲醇具有高辛烷值、低发热量、低污染和无排烟等特点。甲醇燃烧完全，可减少20％～50％HC的排放，设计先进的发动机可减少90％，颗粒物，NOX排放也很低。此外，其挥发性低，加油和行驶过程中蒸发损失小。甲醇毒性大，有腐蚀性，其生产过程是从能源的一种状态转换到另一种状态，能源利用率低。甲醇汽油是指把甲醇部分添加在汽油里，用甲醇燃料助溶剂复配的M系列混合燃料。其中：M15(在汽油里添加15％甲醇)清洁甲醇汽油为车用燃料，分别应用于各种汽油发动机，可以在不改变现行发动机结构的条件下，替代成品汽油使用，并可与成品油混用。甲醇混合燃料的热效率、动力性、启动性、经济性良好，具有降低排放、节省石油、安全方便等特点。世界各国根据不同国情，研发了M3、M5、M15、M20、M50、N85、M100等不同掺和比的甲醇汽油。目前，商用甲醇主要为M85(85％甲醇+15％汽油)和M100，M100性能优于M85，具有更大的环境优越性。
第二节 甲醇燃料的技术应用
一、甲醇燃料在汽油机上的应用
由于甲醇具有沸点低辛烷值高等特点，使得它作为燃料具有含氧量高、热值比汽油弱的特点，汽化潜热是汽油的3倍多。同时，由于甲醇燃料理化性能接近汽油，在汽油机上使用甲醇燃料，发动机不需做大的变动，甲醇与汽油相溶性较好，可实现各种比例掺烧。而且几十万吨/年的装置就可达到经济规模（合成油则至少应达到几百万吨/年规模），甲醇可以不必过分集中生产，便于企业投资兴建和产品输送，即使较长距离的输送，也比输煤和输气便利。再加上它是含氧化合物，燃烧完全，在汽车发动机中的能量利用效率高于汽油，其经济性很具有竞争力。
甲醇燃料在汽油机上使用，从低比例掺烧（M15甲醇占15％）逐渐发展到20世纪80年代后期的高比例（M85～M100）掺烧，也经历了一个相当艰难的过程。美国从1987年开始开发柔性燃料汽车（FFV：FlexibleFuelVehicle），对甲醇、汽油、汽油和甲醇的混合物都能应用。日本搞甲醇专用车不搞柔性燃料车（FFV）。目前经过几十年 研究 开发，技术问题已基本解决。
二、甲醇燃料在柴油机上的应用
柴油机用甲醇燃料，含有甲醇及有机添加剂，其中所述甲醇含量为93-97％(体积)，所述添加剂包括硝酸脂类物质、乙二醇甲酸脂及脂肪醇润滑剂，其含量为3-7％(体积)。
柴油机用甲醇燃料含有90％以上的高比例的甲醇，是真正意义上的甲醇燃料。由硝酸脂类物质、乙二醇甲酸脂组成的复合添加剂，提高了甲醇燃料的动力性能和点火性能，并大大提高了甲醇燃料的十六烷值。采用脂肪醇润滑剂提高了甲醇的润滑性能，消除了甲醇对发动机系统部件的电位腐蚀作用。还使得柴油机用甲醇燃料使得甲醇燃料具备了作为柴油机燃料与柴油同样的燃烧性能。
三、甲醇燃料在工业窑炉、锅炉、炊事灶具上的应用
甲醇汽化炉，是对现有液体汽化燃烧装置的改进，该汽化炉的燃烧器是一个由内、外罩构成的柱状体，中央为风洞，内、外罩之间为汽化腔，内罩下部设有毛细缝孔，燃料渗出后形成第一燃烧区，燃料在汽化腔内受热、汽化并自顶部喷射孔喷出，形成主燃烧区，空气的供给因中央风洞存在而强化。这种汽化炉燃烧充分，火焰温度高，引燃方便，特别适合醇水型甲醇燃料。
其特征是所述汽化炉的燃烧器为一个由金属内、外罩构成的中央风洞和环状汽化腔相结合的柱状体，内、外罩的下部与一个托盘连接，内、外罩的上部封口，上面设有喷射孔，所述内罩的下部设有毛细缝或毛细孔，输液管引入所述托盘部位。
四、甲醇燃料的间接应用——二甲醚（DME）燃料
二甲醚（英文为dimethylether，简称DME）是一种无毒含氧燃料。它可以从煤、天然气、生物质等多种资源中制取，二甲醚含氢量高且容易液化，能实现高效清洁燃烧，燃烧时完全不冒黑烟，是柴油理想的替代燃料，在交通运输、发电、民用等领域有着十分良好的应用前景。
二甲醚最早是从高压法合成甲醚副产物精馏而得，目前此法已被淘汰，国内二甲醚生产基本上是采用甲醇脱水两步法。我国二甲醚生产能力现已超过93万吨/年，山东久泰、新奥、蚌埠、河南罗山集团等生产的二甲醚主要用作民用燃料和车用燃料，其他用于气雾剂工业。
根据中国替代能源 研究 报告介绍，2010年车用二甲醚需用量20万吨/年；2010年LPG总体消费量3000万吨/年，若按15%替代率计则DME需求量450万吨/年，两项共计需DME470万吨/年。
五、甲醇燃料应用前景展望
甲醇燃料除了具有良好的燃烧性能和环保效果外，更重要的是产品价格以及储运等费用方面也具有竞争优势，因此市场前景看好。
随着我国甲醇燃料示范 规划 的成熟及推广工作的进行，未来甲醇燃料的消费量将显著增加。根据我国汽车工业发展趋势预测，到2008年我国的汽车保有量将突破3000万辆，对汽油的消费需求也将有较大增长，预计在今后5年内汽油消费递增保持在5％左右，到2008年我国汽油消费量将超过5000万t。如果全国40％范围内推广M5甲醇汽油，其消费量将达到100万t左右。另外，M85－100甲醇汽油发动机及汽车的开发工作也在推进，如果能在部分地区进行示范应用成功，5年后将推广达到2％左右的应用范围，其年消费量也将超过100万t。近年来甲醇车用燃料己经引起了广泛的关注，预计到2008年甲醇燃料对甲醇的总消费需求将超过200万t，使甲醇燃料在甲醇总体消费中的比例将超过30%。
另一方面，甲醇燃料电池的市场同样不可忽视。在国际上，由于氢燃料电池系统的能源利用达到60％，燃料电池系统的制造成本比发动机低得多，也容易得多，而且燃料电池汽车除去了传动系统，使整车生产更加容易。因此，一些著名公司已经将目光注视到甲醇车的开发上，并有了甲醇燃料电池车的发展计划。美国为了促进甲醇电动汽车的技术开发和市场推广，在1999年9月由克林顿签署法案，以低税率和政府补贴的方式对甲醇电池技术予以支持。对新建甲醇充装站或改造现有的汽柴油加油站的，美国政府将给每座充装站30000美元补贴。甲醇燃料电池车的开发，已经成为各大跨国公司竞争的焦点之一。国内方面，随着北京成功获得2008年国际奥运会的主办权，城市急需大量开发清洁能源，环保产业，基础设施。国家一直大力投资的电动车产业，城市的天然气，煤气开发利用工程都给甲醇燃料电池这一公认的清洁和关键产业带来巨大的发展商机。
第三节 甲醇汽油的应用 分析
甲醇汽油开发及应用在国外开始于70年代的第二次石油危机，从替代能源的角度考虑，德国、美国等国先后投入了人力、物力进行甲醇燃料及甲醇汽车配套技术的 研究 开发。在70-80年代期间，美国加州、德国等地均组织了甲醇汽车示范车队（包括德国大众汽车公司在中国建立的M100甲醇汽车示范车队）。
美国对甲醇燃料和甲醇汽车都进行开发和应用，重点开发燃烧M85、M100专用甲醇燃料汽车。美国开发了M100汽车，但是由于甲醇加油站限制，行驶里程受限制，用户不便，故美国福特公司开发了可使用汽油或醇与汽油以任意比例混合的燃料的灵活燃料汽车（FFV），这种车由燃料传感器识别成分，通过电脑提供发动机最佳运行参数。这样就不会受到加油站限制。目前FFV汽车在美国已经能大规模商业生产，这些由Ford汽车公司特制的使用高比例甲醇的灵活燃料汽车主要集中在加州地区。
目前，美国加州甲醇汽油加油站也仅剩下1座，其中原因是多方面的：甲醇作为汽车燃料的缺陷，特别是甲醇有毒，使得甲醇在比较重视健康安全和生活质量的美国不受欢迎；亚洲金融危机波及全球，使得世界上油价低迷，甲醇价格难以同石油价格竞争，美国农业作物丰富，美国政府非常重视保护农民的利益，使得毒性小和安全性比较好的乙醇燃料得以迅速推广；此外，CNG、LNG、电力等代用燃料在美国 市场发展 空间比较大，也使甲醇代用燃料在美国受到冷落。
美国、欧洲汽车制造商反对在汽油中掺烧甲醇，美国无铅汽油标准中，要求汽油中甲醇含量最大不超过0.3Vol％，MTBE的加入量最大可为15Vol％；乙醇最大10Vol％；ETBE或TAME最大17Vol％。世界燃料规范中，要求不允许使用甲醇。在欧洲85/536/EEC法规中，车用汽油中甲醇的添加量≤3Vol％。
国外反对在汽油中加入甲醇，主要原因是甲醇腐蚀性比较大，目前的技术还不能很好解决甲醇汽油金属腐蚀性问题，汽车的耐久性（16万公里）得不到保障。此外，由于甲醇有毒，使用不慎容易对人体造成伤害或致人死亡。
第四节 2008-2012年甲醇汽油市场现状调查和前景 分析
一、甲醇汽油市场现状
目前中国的甲醇汽油市场现状是缺乏规范的试探性发展。
甲醇作为醇类燃料，和乙醇一样，都可以作为纯粹石油燃料－汽油的替代能源。2006年当中国的乙醇汽油已经推广到9个省的时候，甲醇汽油却仍然没有获得合法的身份。
部分省对甲醇汽油的试点推广工作很早就开始了，例如山西省，曾于2002年制定了一个甲醇汽油的地方标准(DB14/T93-2002)和推广方案，但推广并不成功。其他各个省如河南、陕西等地也曾经对甲醇汽油的使用和推广进行过尝试。
甲醇汽油是指在车用汽油中，按一定比例加入的变性燃料甲醇，配制而成的一种车用燃料。目前市场上存在的甲醇汽油一般按照甲醇的掺入比例划分成为M5(含5%的甲醇)、M15、M35、M85和M100等不同品种。
目前销售甲醇汽油最积极的不是国有企业，而是民营石油企业，但是对甲醇汽油的生产和销售极其不规范。几乎所有加油站在销售的时候，都没有注明品种为“甲醇汽油”。不少地方的甲醇汽油生产和销售商，都是以普通汽油，或者乙醇汽油的名义来销售产品。2003年3月，河南省某甲醇汽油生产商，因为打着乙醇汽油的名义卖甲醇汽油，被有关部门吊销了营业执照，但直到2006年，该单位仍在市场上半公开的销售甲醇汽油。据初步估计，目前国内甲醇汽油的销售量在100万吨以下，占2005年全年汽油表观观消费量4842万吨的比例还非常小。
二、甲醇汽油推广面临的瓶颈
目前推广甲醇汽油最大的瓶颈是缺乏政策支持和国家统一的标准。目前国家标准化委员会并未颁布正式的车用甲醇汽油的国家标准。不仅如此，现行的《车用无铅汽油》国家标准(GB17930-1999)，还于2004年9月1日起明确规定：“不得人为加入甲醇，车用无铅汽油中的甲醇检出限量为不大于0.1%(质量分数)。”也就是说，目前在中国生产和销售甲醇汽油，属于政策所不允许的“灰色产业”。
政府对甲醇汽油不开方便之门，主要因为甲醇汽油的推广存在很大的弱点：
第一、甲醇生产企业缺乏监管，凡是能生产甲醇的企业都可能去制造甲醇汽油，市场非常不规范。国家统计局数据显示，2005年，中国共生产甲醇536万吨，较2004年增长21.6%。一旦政府对甲醇汽油开了绿灯，很容易造成甲醇汽油遍地开花，市场极其混乱。
第二、甲醇的生产、储运和使用存在安全隐患。甲醇和乙醇相比，存在较大的毒性，一旦在生产、储运和使用中出现泄漏，会造成很严重的后果。对此，曾征求醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员的一位人士的意见，他的观点是：“甲醇本身有一定的毒性，这是它物理特性之一，但是只要操作正确，是不会对人体造成伤害的。”不过决策部门对此的忧虑并未消除。
第三、甲醇汽油动力性较差。在乙醇汽油(10%乙醇含量)的推广过程中，不少用户反映动力性较差，甲醇汽油跟乙醇汽油相比，动力性更值得担忧。
三、推广甲醇汽油的有利因素
第一、甲醇来源广泛，可以弥补石油燃料的不足。甲醇来源于煤、天然气、焦炉气、煤层气以及氮化工企业。中国作为一个煤炭大国，生产甲醇的潜力较大。
第二、经济效益好。国家统计局数据显示，2005年国内甲醇市场价格最高只有2900元/吨，最低2100元/吨都不到。而90＃汽油零售价超过5000元/吨，即使是M15甲醇汽油，价格比90＃普通汽油低400元/吨以上。甲醇和90＃汽油价差越大，甲醇汽油的经济性就越高。
四、甲醇汽油同乙醇汽油比较 分析
甲醇汽油目前存在一些未解决的技术问题，特别是腐蚀性、甲醛排放超标、有毒性；乙醇汽油技术相对已成熟，腐蚀性较小，无毒。并且国外乙醇汽油推广已有成功经验，而甲醇汽油相对较差，许多国家都在限制使用甲醇汽油。
乙醇汽油已有相关的国家技术标准、实施细则等正式规范文件；而甲醇汽油没有国家的统一标准和技术规范，这不利于甲醇汽油的推广。同时，国家正在大力推广乙醇汽油，对乙醇汽油的开发、生产、使用配套出台了许多支持和补贴政策，并对乙醇汽油的推广工作有指导；而甲醇汽油没有相关国家政策支持。
乙醇汽油未来可利用桔杆生产，不仅成本大大降低，而且即属于废物利用，是再生能源（符合循环经济要求），也支持了农业发展，并减少了环境污染。而用煤生产甲醇实际上是用一种形态的能源物资（煤）通过消耗一定的能源生产成为另一种形态的能源物资（甲醇），能源在这一过程的损失率达60%。基于此，国家发改委目前对甲醇汽油的推广持保留态度，他们认为应全力推广更为环保的乙醇汽油，对于甲醇汽油只赞同从科研的角度进行试点，目前“高清洁甲醇汽油及其添加剂”已被纳入火炬计划。但政府更重视乙醇的应用 研究 ，目前已开始进行乙醇燃料车的研制工作。
甲醇生产成本远低于乙醇汽油，而在桔杆制乙醇技术没有真正推广以前，甲醇汽油对商家的诱惑力要大，同时国家从能源角度出发，也不会限制甲醇汽油的 研究 开发工作。但总体上看，国家考虑到能源替代和支持“三农”因素，会长期支持乙醇汽油的推广，而随着乙醇汽油在国内车用油市场的比例增大，相对也会减少未来甲醇汽油的潜在市场空间。同时，由于乙醇汽油刚开始推广，国家近期还不会对成本低于乙醇汽油的甲醇汽油表示出明确的支持，特别是在相关技术还有待提高的情况下，仅会支持甲醇汽油的技术开发试验工作，不会支持其在全国推广。但今后国内部分地区仍会“自主”使用甲醇汽油，相应带动甲醇消费的增长。
综上所析，全面推广甲醇汽油五年内基本不太可能，但不排除因桔杆制乙醇技术进展不顺利、能源紧张未缓解、乙醇成本过高，使得国家同意在局部地区进行甲醇汽油的推广，但仍会保持较大比例的乙醇汽油市场份额。因为M15以上的甲醇汽油技术在短期内还难有大的突破，但M15以下的甲醇汽油一般不必对汽车进行大的改装，如果科研力度足够，现存的技术可以得到相应解决。2005年国内车用汽油消费量约为4000万吨，到2010年可增长到8000万吨，按30%使用甲醇汽油，需要甲醇240万吨。不过远期形势仍可能是乙醇汽油占相当大的比例,估计可达40%。
第五节 甲醇汽油最新动态
一、甲醇汽油添加剂企业标准
为促进甲醇汽油规范化推广应用，我国第一部甲醇汽油添加剂和变性燃料甲醇企业标准，4月16日在西安通过了陕西省有关部门的审定。评审专家认为，在目前还没有国家、地方甲醇汽油添加剂和变性燃料甲醇标准的情况下，陕西长征新能源有限公司与有关专家编制的4项M15、M25甲醇汽油添加剂和变性燃料甲醇标准非常必要和及时，待条件成熟时可升格为地方标准。
陕西长征新能源有限公司是陕西省唯一的甲醇汽油添加剂专业生产企业，与长安大学汽车学院去年联合研发成功了M15、M25甲醇汽油添加剂等系列产品。2005年12月，该公司的6万吨/年甲醇汽油添加剂生产装置建成投产，同时会同陕西省有关专家等编制完成了《CZ-0501甲醇汽油添加剂》、《CZ-0602甲醇汽油添加剂》、《CZM-0511变性燃料甲醇》、《CZM-0612变性燃料甲醇》等4个标准，分别适用于M15、M25甲醇汽油和变性燃料甲醇。
评审专家认为，这4个标准包含的理化性能指标合理依据充分，规定的指标数据正确可行。据悉，陕西省曾于2004年颁布了车用M15、M25甲醇汽油及车用燃料甲醇地方标准，目前正在加紧试点推行车用甲醇汽油燃料，但甲醇汽油添加剂标准还是空白。该标准的实施将指导陕西长征新能源公司生产、经营甲醇汽油添加剂与变性燃料甲醇，促进甲醇汽油规范化推广应用。
甲醇汽油添加剂是一种保证甲醇与汽油在各种条件下能够互溶的多组分活性物质；变性燃料甲醇即加入了添加剂的甲醇，能够直接与汽油掺配。虽然国内已有省市开始推广车用甲醇汽油燃料，但目前还没有甲醇汽油添加剂和变性燃料甲醇标准，原因是担心其核心技术数据在标准中被公开。他们妥善地处理了这个难题，在不泄漏商业秘密的情况下编制成功该标准。
二、我国首套万吨级甲醇制汽油试验开工
我国首套应用国内自主知识产权的甲醇制汽油技术万吨级试验装置在山西晋城市开工建设，标志着焦炉煤气转化和甲醇深加工有了一条新的途径。
据了解，近年来，甲醇项目受到诸多企业的青睐。大批甲醇项目争相上马。但目前甲醇供求严重的不对称也引发人们对甲醇市场的担忧。山西煤化工专家对甲醇制汽油的催化剂经过了长期的研制与试验筛选，在此基础上，开始了万吨级工艺流程和设备的技术研发，于2005年12月完成了工艺软件包和基础设计及详细工程设计。目前，万吨级工业化试验装置已经开工建设，预计在2007年上半年建成投入工业化试验运行。
专家指出，该装置用甲醇制汽油（MTG）试验，奠定了由万吨级加工能力的工业化实验装置进一步规模放大生产装置的基础，将为我国甲醇深加工提供广阔市场，极具市场竞争力。
目前在山西省晋城市进行的甲醇制汽油（MTG）万吨级项目的场地与设备订货、图纸工艺优化组合等前期工作已经全面展开。
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